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光的自旋-轨道相互作用及其拓扑相变研究
光的自旋角动量和轨道角动量之间的相互转换称为光的自旋-轨道相互作用(Spin-Orbit Interactions,简称SOI)。它是光学中的一种基本效应,广泛存在于界面的反射和折射、非均匀各向异性介质、强聚焦、粒子散射...
张赞
关键词:自旋-轨道相互作用涡旋
光的自旋-轨道相互作用被引量:2
2022年
光的自旋-轨道相互作用是指光的自旋角动量和轨道角动量之间的相互作用,它存在于反射、折射、散射、衍射、聚焦等基本的光学过程中。在传统大尺度量级的经典光学中可以忽略自旋-轨道相互作用的影响,但在亚波长尺度下,自旋轨道角动量之间会发生强耦合。对光的自旋-轨道相互作用的基本起源和重要应用进行了综述。首先,介绍了光的自旋-轨道相互作用的两个重要基本概念:光子角动量和几何相位理论。其次,分别介绍了自旋-内禀轨道角动量和自旋-外禀轨道角动量两种相互作用的基本原理。然后,重点介绍了光自旋-轨道相互作用的研究进展以及代表性应用。最后,对光自旋-轨道相互作用相关研究面临的挑战和未来的研究方向进行了展望。
许文昊寿一畅罗海陆
关键词:光电子学自旋-轨道相互作用几何相位
各向异性超构材料中光的自旋-轨道相互作用研究
光具有自旋角动量和轨道角动量,两类角动量可以由光的圆偏振态和空间自由度所决定,并在某些条件下发生耦合,称之为光的自旋-轨道相互作用。这种相互作用存在于所有基本的光学过程中,但在宏观尺度下可以忽略其影响。在亚波长尺度下,自...
许文昊
自旋-轨道相互作用下X型涡旋光束的传播特性被引量:1
2022年
研究了X型涡旋光束在左旋/右旋圆偏振状态下在紧聚焦系统中的传播特性,讨论了自旋-轨道相互作用下焦平面光强的横向焦移和传播方向旋转现象的特点及其调控方法。研究发现:相位分布因子c是X型涡旋光束产生横向焦移和光强旋转的主要原因,而半孔径角α、偏振态和拓扑荷数对光强分布均有调控作用;由于自旋-轨道相互作用,入射光为左旋圆偏振态与右旋圆偏振态时,聚焦场光强分布差异明显,相同点是焦平面上光强的轴向转折点均为csw=1,这与入射光为线偏振态时轴向转折点不同;在二阶情况下,虽然入射光为左旋和右旋圆偏振时,两者的横向焦移与光强旋转不同,但是两者的主要涡旋点的分布及其旋转行为是一致的。本文研究可为结构光场的调控提供参考。
肖维维张晗赵馨颖马洋庞晓炎
关键词:自旋角动量轨道角动量
石墨烯中选择性增强Kane-Mele型自旋-轨道相互作用
2022年
增强石墨烯中的自旋-轨道相互作用可能实现无耗散的量子自旋霍尔器件,这需要在石墨烯样品中引入独特的Kane-Mele型自旋-轨道相互作用,并保持较高的迁移率.然而,对石墨烯的外在修饰往往会引入“外禀型”Rashba自旋-轨道相互作用,会破坏可能存在的拓扑态,并带来一定程度的杂质散射,降低样品迁移率.在石墨烯表面修饰EDTA-Dy分子后,载流子迁移率得到了提高,并且可以看到显著的量子霍尔电导平台.其弱局域化效应相比被修饰之前得到了抑制,这意味石墨烯中可能引入了内禀的Kane-Mele型自旋-轨道相互作用,增强了Elliot-Yafet型电子自旋弛豫机制.进一步通过矢量磁体磁阻测量,发现该分子覆盖在石墨烯上后造成了石墨烯微弱的涟漪,这种涟漪引起的弯曲声子效应模拟了Kane-Mele型自旋-轨道相互作用.
白占斌王锐周亚洲吴天如葛建雷李晶秦宇远费付聪曹路王学锋王欣然张帅孙力玲宋友宋凤麒
关键词:石墨烯自旋-轨道相互作用
用于自旋-极化的电流-自旋转换和放大的非线性自旋-轨道相互作用装置和方法
本发明特别针对自旋轨道耦合装置。该设备包括一个限制部分。它还包括具有输入装置的电路,其可激励以将自旋极化注入到限制部分的输入区域中的电荷载流子。该电路还包括输出装置,其可用于检测限制部分的输出区域中的电荷载流子的自旋极...
P·B·奥尔特曼G·R·萨利斯
矢量涡旋光束的倏逝波及自旋-轨道相互作用的研究
矢量涡旋光束是一种同时具有偏振态空间变化和螺旋波前结构的新型光束。由于其新颖的光学特性,矢量涡旋光束在超分辨率成像、精密度量、光通信和激光加工等领域有着巨大的应用前景。早期人们对矢量涡旋光束的研究主要集中在柱矢量涡旋光束...
黄帆
关键词:倏逝波自旋-轨道相互作用矢量结构
光束正入射至界面时的自旋-轨道相互作用研究
光是一种电磁波,其物理属性包括能量和动量,其中动量可以分为线动量和角动量。角动量包括由偏振决定的自旋角动量、由光场空间分布决定的内禀轨道角动量和与光束传播轨道相对于参考点的位移有关的外禀轨道角动量。自旋轨道角动量之间存...
罗慧玲
关键词:自旋-轨道相互作用涡旋光束几何相位角动量
光束正入射至界面时的自旋-轨道相互作用及其增强被引量:1
2020年
光束正入射至均匀突变界面时的自旋-轨道相互作用表现为拓扑荷数为±2的、自旋可控的涡旋相位.然而,该涡旋相位的物理来源以及界面的性质在自旋-轨道相互作用过程中起到何种作用,这些问题还有待解决.首先建立一个简洁的菲涅耳琼斯矩阵来描述这种自旋-轨道相互作用,并揭示其中的涡旋相位其实是一种贝里(Berry)几何相位,它来源于光束本身的拓扑结构,而界面的性质影响自旋-轨道相互作用的转换效率.一般情况下,转换效率极低,限制了其应用.因此,基于上述理论,提出采用光轴平行于界面法线方向的单轴薄层材料,来极大地增强这种自旋-轨道相互作用.
罗慧玲凌晓辉周新星罗海陆
关键词:几何相位角动量
纳米光场自旋-轨道相互作用测量系统及方法
一种旋性分辨的探针外差干涉装置、纳米光场自旋轨道相互作用测量系统和方法。所述探针外差干涉装置包括:分光模块,单束激光经过所述分光模块分为原测量光和原参考光;差频生成装置对原测量光和原参考光进行频率调制,输出预定频率差的...
孙琳白本锋张小萌王佳

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殷春浩
作品数:97被引量:153H指数:8
供职机构:中国矿业大学
研究主题:零场分裂 基态能级 电子顺磁共振 零场分裂参量 JAHN-TELLER效应
张雷
作品数:75被引量:169H指数:8
供职机构:徐州矿务集团有限公司
研究主题:基态能级 零场分裂 夹河煤矿 深井 JAHN-TELLER效应
宋宁
作品数:10被引量:31H指数:5
供职机构:中国矿业大学理学院
研究主题:基态能级 JAHN-TELLER效应 零场分裂 零场分裂参量 晶体
白本锋
作品数:62被引量:9H指数:1
供职机构:清华大学
研究主题:测量系统 测量方法 散射光谱 单色光 扫描近场光学显微镜
孙琳
作品数:19被引量:20H指数:2
供职机构:清华大学
研究主题:扫描近场光学显微镜 外差干涉 光场 相位信息 艺术特征